CPU工业级高性能处理器

FT-1500A/4高性能通用微处理器数据手册（V1.8）天津飞腾信息技术有限公司二零一九年五月版本历史以下为此文档释放过的更新版本版权所有© 天津飞腾信息技术有限公司2019。

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目录1芯片介绍 (1)2技术指标 (1)3功能描述 (2)4CPU接口 (2)4.1地址空间分配 (2)4.1.1 PCIE配置、IO和MEM32地址空间划分 (3)4.1.2 MIO地址空间 (3)4.1.3 GMAC 控制器地址空间 (3)4.2DDR接口 (4)4.3PCIE接口 (4)4.3.1 寄存器说明 (4)4.4GMAC接口 (6)4.5LPC接口 (6)4.5.1 寄存器说明 (7)4.6SPI接口 (8)4.6.1 寄存器说明 (9)4.7UART接口 (12)4.7.1 寄存器说明 (12)4.8I2C接口 (25)4.8.1 寄存器说明 (25)4.9GPIO接口 (40)4.9.1 GPIO复用说明 (40)4.9.2 GPIO寄存器说明 (42)4.10上电时序 (44)5电气特性 (47)5.1极限工作条件 (47)5.2典型工作参数 (47)6封装数据 (48)6.1封装尺寸 (48)7装焊温度曲线 (49)7.1无铅焊接温度曲线中各温区的作用 (49)7.2有铅焊接温度曲线中各温区的作用 (50)8引脚描述 (51)8.1通用IO类引脚（118 PIN） (51)8.2GMAC引脚（28 PIN） (57)8.3PCIE引脚（140 PIN） (58)8.4DDR3引脚（312 PIN） (62)8.5电源引脚（552 PIN） (72)1芯片介绍FT-1500A系列4核处理器芯片(FT-1500A/4)集成4个自主开发的ARMv8指令集兼容处理器内核FTC660, 采用片上并行系统(PSoC)体系结构，主要面向各类桌面终端、便携式终端和轻量级服务器等应用领域，满足通用信息系统中的网络服务、邮件服务、存储服务、办公、上网、文字处理、图形图像处理、音视频处理等业务需求。

无线数传模块一、产品简介青岛科瑞科技有限公司KR-7000 GPRS DTU是一款工业级无线数据传输设备，工业级设计，通过移动GPRS网络为用户提供透明TCP无线远距离数据传输或者透明UDP无线远距离数据传输的功能。

KR-7000支持串口RS232接口，KR-7000支持RS485接口。

该产品采用工业级高性能嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台,超大内存,内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈；支持RS232接口或者RS485即可，设备可以直接客户的串口/RS485设备相连；设备支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能；设备提供在线维持技术，保持数据终端永久在线，保存数据链路任何时候畅通，实现高速、稳定、可靠的TCP/UDP透明数据传输功能。

正对对网络流量和产品功耗比较敏感的客户，本产品支持语音、短信、数据触发上线以及超时自动断线的功能，降低流量降低产品功耗，实现低功耗功能。

该产品拥有ARM Cortex-M3工业级处理器和智能三级保护，它不但通过3000V电力测试，同时设备有加装在线维持专利技术，产品性能稳定可靠。

二、产品特性突出特性：1.精确时钟：年误差小于2.5分钟(常温)。

2.流行小卡设计。

3.支持频段：850，900，1800，1900MHz工业级设计工业级CPU：工业级高性能嵌入式处理器。

工业级无线模块：采用工业级无线模块，抗干扰强，传输稳定。

实时操作系统：采用带完善TCP/IP协议栈的实时操作系统。

强化电路板：PCB采用遵循20H和3W原则，同时公司所有产品电路板都采用生益材质来生产，确保板材的稳定可靠。

工业级元器件：整机元器件采用严格筛选的工业级元器件来生产。

工业级电源：宽压电源设计，电源适应范围为DC5V~DC35V，内置电源反向保护和过压过流保护。

稳定可靠三层系统保护：在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗WDT保护）系统保护的基础上，增加一级系统虚拟值守VWM（Virtual Man Watch）检测保护功能，网络异常、或者系统收到强干扰异常时，系统会重新彻底复位，相当于维护人员上门拔电，彻底解决了业内系统异常是需要上门拔电的麻烦，保证系统稳定可靠。

飞腾腾锐D2000系列处理器数据手册(V1.6)2022年4月飞腾信息技术有限公司版权声明：本文档用于指导用户的相关应用和开发工作，版权归属飞腾信息技术有限公司所有，受法律保护。

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当前版本版本历史V0.2 2020.7.20 完成数据手册初稿V0.5 draft 2020.8.28 公司内部评审后修改版本V1.0 2020.12.29 第一个正式公开版本V1.1 2020.12.30 修正pin 结构图V1.2 2021.04.08 ●增加产品形态，见表1-1●修正图1.1；修正表4-1时钟频率数据●增加低速接口默认状态和默认电平说明●更新低速接口的NC处理方式目录1简介 (1)1.1技术指标 (3)1.2电源管理 (3)1.3功能框图 (4)1.4温度管理 (4)1.5封装 (4)1.6处理器可调试特性 (4)1.7术语 (5)1.8相关文档 (5)2接口说明 (6)2.1接口信号说明 (6)2.1.1引脚列表 (6)2.1.2复用引脚说明 (16)2.2DDR4SDRAM接口 (19)2.3PCI E接口 (29)2.3.1拆分方式 (34)2.3.2AC电容、校准电阻要求 (34)2.4千兆以太网(RGMII)接口 (34)2.4.1千兆以太网(RGMII)接口信号说明 (34)2.4.2千兆以太网(RGMII)接口电特性 (35)2.5I2C接口 (38)2.5.1I2C接口信号说明 (38)2.5.2I2C接口电特性 (38)2.6QSPI接口 (40)2.6.1QSPI接口信号说明 (41)2.6.2QSPI接口电特性 (42)2.7SPI接口 (43)2.7.1SPI接口信号说明 (43)2.7.2SPI接口电特性 (44)2.8UART接口 (44)2.8.1UART接口信号说明 (44)2.8.2UART接口电特性 (45)2.9GPIO接口 (45)2.9.1GPIO接口信号说明 (45)2.9.2GPIO接口电特性 (47)2.10SD接口 (47)2.10.1SD接口信号说明 (47)2.10.2SD接口电特性 (48)2.11CAN接口 (49)2.12WDT (49)2.13S YSTEM IO接口 (49)2.14调试接口 (50)2.14.1总体结构 (50)2.14.2调试功能 (51)2.14.3使用方法 (51)2.15保留引脚 (52)3技术 (54)3.1硬件安全技术 (54)3.2支持SCPI协议 (54)4时钟管理 (55)4.1时钟频率配置 (55)4.2时钟需求 (55)5电源管理 (56)5.1电源状态 (56)5.1.1S4/S5→S0 (56)5.1.2S0→S4/S5 (57)5.1.3S0→S3 (58)5.1.4S3→S0 (59)5.2电源参数 (61)5.3电源关断 (62)5.3.1动态关断 (62)5.4动态频率调节 (63)6温度管理 (64)6.1热参数 (64)7电气特性 (65)7.1极限工作条件 (65)7.2典型工作参数 (65)7.3通用引脚DC电气特性 (65)7.4PCI E引脚电气特性 (66)7.4.1公用模块电气特性 (67)7.4.2发送模块电气特性 (67)7.4.3公共模块电气特性 (68)7.4.4校准外接电阻参考说明 (68)8封装特性说明 (69)8.1封装尺寸 (69)8.2扣合力 (69)8.3信号位置分布 (69)9产品标识 (71)图目录图 1.1 D2000 功能框图 (4)图 2.1 D2000处理器接口信号框图 (6)图 2.2 外部校准电阻 (34)图 2.3 GMAC开关特性图 (36)图 2.4 MDIO写操作时序 (37)图 2.5 MDIO读操作 (37)图 2.6 MDIO读建立和保持时间 (37)图 2.7 RGMII发送通道时序 (37)图 2.8 RGMII接收通道时序 (37)图 2.9 RX数据端口采样时序图 (38)图 2.10 I2C接收时序 (40)图 2.11 I2C发送时序 (40)图 2.12 启动流程 (42)图 2.13 QSPI总线时序 (43)图 2.14 SPI时序图 (44)图 2.15 UART时序图 (45)图 2.16 GPIO中断结构图 (46)图 2.17 GPIO开关特性图 (47)图 2.18 SD卡时钟数据输入输出时序图（标准模式） (48)图 2.19 SD卡时钟数据输入输出时序图（高速模式） (49)图 2.20 D2000软件调试结构 (51)图 2.21 trace32连接PC进行调试 (52)图 5.1 S4/S5→S0开机时序图 (56)图 5.2 S0→S4/S5关机时序图 (58)图 5.3 S0→S3休眠时序图 (59)图 5.4 S3_OK和S3_OK_Clear信号链路 (60)图 5.5 S3→S0唤醒时序图 (61)图 5.6 时序图 (62)图 8.1 封装机械尺寸 (69)图 8.2 BGA MAP 分布图 (70)图 8.3 BGA MAP 结构图 (70)图 9.1 Marking1 (71)图 9.2 Marking_2 (71)表目录表1-1 D2000产品形态及参数 (2)表1-2 术语和缩略语表 (5)表2-1 D2000 DDR4 SDRAM 引脚信息 (6)表2-2 D2000 PCIe 引脚信息 (10)表2-3 D2000 RGMII 引脚信息 (13)表2-4 D2000 其他功能接口引脚信息 (13)表2-5 D2000 电源引脚信息 (14)表2-6 引脚复用表 (16)表2-7 支持的DDR4时序参数组合 (20)表2-8 支持的LPDDR4时序参数组合 (20)表2-9 支持的DDR4器件参数组合 (20)表2-10 支持的LPDDR4器件参数组合 (21)表2-11 DDR4模式接口信号说明 (21)表2-12 LPDDR4模式接口信号说明 (25)表2-13 PCIe接口描述 (29)表2-14 PCIe拆分模式表 (34)表2-15 千兆以太网(RGMII)信号说明 (34)表2-16 RGMII接口电特性 (36)表2-17 I2C接口描述 (38)表2-18 I2C接口电特性 (38)表2-19 常用命令汇总 (41)表2-20 QSPI接口描述 (42)表2-21 QSPI接口电特性 (42)表2-22 SPI接口描述 (43)表2-23 SPI接口电特性 (44)表2-24 UART接口描述 (44)表2-25 UART接口电特性 (45)表2-26 GPIO接口描述 (46)表2-27 专用GPIO说明 (47)表2-28 GPIO接口电特性 (47)表2-29 SD接口描述 (48)表2-30 总线时序参数值（标准模式） (48)表2-31 总线时序参数值（高速模式） (48)表2-32 接口电气特性 (49)表2-33 CAN接口描述 (49)表2-34 System接口描述 (49)表2-35 调试接口信号说明 (50)表2-36 调试环境支持 (50)表2-37 保留引脚描述 (52)表4-1 频率配置范围 (55)表4-2 时钟需求 (55)表5-1 电源状态 (56)表5-2 S4/S5→S0时序控制表 (56)表5-3 S0→S4/S5下电时序控制表 (57)表5-4 S0→S3休眠下电时序控制表 (59)表5-5 S3→S0唤醒上电时序控制表 (60)表5-6 电源管理协议 (62)表5-7 时序要求 (62)表5-8 功耗模式 (62)表7-1 典型工作参数 (65)表7-2 通用pad引脚电气特性 (65)表7-3 PCIe引脚电气特性 (66)表7-4 外部参考时钟电平规范 (67)表7-5 发送模块电气特性 (68)表7-6 公共模块电气特性 (68)表7-7 校准外接电阻参考说明 (68)表9-1 丝印说明1 (71)表9-2 Marking_2丝印说明 (71)1简介飞腾腾锐D2000系列处理器主要面向桌面应用、高端嵌入式和低端服务器领域的应用，该系列包含8 款产品，各产品的基本性能参数详见表1-1。

ARM处理器详解（1）-ARMCortex-A系列处理器如图所⽰，绿⾊的部分都是v7-A的架构，蓝⾊的是v8-A架构，基本上绿⾊都是可以⽀持到32和64位的，除了A32，只⽀持到32位。

在右边的每个部分，⽐如说需要⾼效能的最上⾯的A15-A73这个部分是最⾼效的，接下来就是⽐较注重整个效率的部分了，中间那个部分是⽐较⾼效率的，最下⾯那栏的是效率最好的，在电池的效能⽅⾯达到了最好的标准。

最新的还有使⽤在麒麟980上的，基于Dynamiq技术的第⼆代优质内核 Cortex A76。

Acore主打的就是⾼性能，消费类的产品⽐如⼿机，平板，机顶盒等需要上系统的基本上都需要使⽤Acore。

Acore的发展曲线基本上和⼯艺曲线重叠，最新的A76是基于7nm的⼯艺，A73基于10nm的⼯艺，更早些的A5，A9基本上使⽤40nm或28nm的⼯艺。

这是ARM 2016年发布的最新A系列处理器，Cortex-A73⽀持全尺⼨ARMv8-A构架，ARMv8-A是ARM公司的⾸款⽀持64位指令集的处理器架构，包括ARM TrustZone技术、NEON、虚拟化和加密技术。

所以⽆论是32位还是64位，Cortex-A73都可以提供适应性最强的移动应⽤⽣态开发环境。

Cortex-A73包括128位 AMBR 4 ACE接⼝和ARM的big.LITTLE系统⼀体化接⼝，采⽤了⽬前最先进的10nm技术制造，可以提供⽐Cortex-A72⾼出30%的持续处理能⼒，⾮常适合移动设备和消费级设备使⽤。

预计今年晚些时候到2017年，Cortex-A73处理器将会逐渐覆盖到我们合作伙伴的⾼端智能⼿机、平板电脑、翻盖式移动设备、数字电视等⼀系列消费电⼦设备。

big.LITTLE架构发展到最新的A76，更新了Dynamiq架构，core的外⾯再包了⼀层L3 cache，减少了对外部DDR的读写，所以性能更优。

Cortex-A72最早发布于2015年年初，也是基于ARMv8-A架构，采⽤台积电16nm FinFET制造⼯艺，Cortex-A72可在芯⽚上单独实现性能，也可以搭配Cortex-A53处理器与ARMCoreLinkTMCCI⾼速缓存⼀致性互连（CacheCoherentInterconnect）构成ARMbig.LITTLETM配置，进⼀步提升能效。

1. PLC设备技术规格罗克韦尔自动化为业界知名品牌，Controllogix系列产品为控制系统的高端产品，PLC 内部采用32位的高性能工业级别微处理器，支持实时的多任务操作系统。

PLC能够提供包括梯形图、功能图块、结构化文本、顺序功能流程图在内的符合IEC1131-3标准的灵活的编程语言支持，数据格式符合IEC1131标准。

CLX的CPU为工业级32位芯片处理器，固定内存容量最大可达32M字节, CPU扫描速度快达0.03ms/K，内存分布为程序区和用户数据区，采用完全的自动内存分配机制，开发人员无需人工分配系统内存，缩短开发时间并保证程序的可维护性。

PLC 内部采用快速内存，用户只需通过软件即可将处理器和I/O模块、网络模块升级至最新版本。

CLX支持多处理器结构，并支持CPU冗余热备；能在机架内根据需要随意布置处理器模块、输入输出模块和通信模块，而没有任何的数量和类型限制。

CLX支持灵活的网络结构，无需任何编程或者处理器干预，即可实现不同网络之间的通讯桥接和数据交换；支持灵活的网络分段以及相应的隔离式桥接方案。

CLX输入输出模块应是完全的软件可配置,包括模块信息刷新时间、模拟量工程标定、上下限报警、斜率限制等。

输入输出模块应有强大的自诊断能力，模块应能不依赖于处理器查询而自动生成点级的出错报告，并提供点级的时间戳（Time Stamp）信息。

CLX 系统是完全机架式设计，保证良好的机械物理性能，I/O模块、通讯模块、特殊模块等均与CPU模块严格保持同等的规格等级尺寸。

PLC机架为金属式框架，外部涂敷设计保证良好的机械和防腐性能，机架为滑轨式设计，并具备模块机械锁定装置，模块的安装、拆卸无需特殊工具，PLC系统，包括机架，各种插槽式模块都应符合完全的无风扇设计要求。

CLX处理器是经过特殊的涂覆处理，能抗酸性和腐蚀性，能符合工业环境中使用标准；在背板电源和用户端电源不断开的情况下，CPU、I/O模块、通讯模块及可拆卸端子排等完全支持带电插拨。

SE-5208通讯处理装置使用说明书（Ver1.0）1.概述 (3)1.1适用范围 (3)1.2功能特点 (3)1.2.1装置功能 (3)1.2.2装置特点 (3)1.3环境条件 (3)2.技术参数 (4)2.1硬件基本配置 (4)2.2额定参数 (4)2.3技术指标 (4)2.3.1 绝缘性能 (4)2.3.2 机械性能 (4)2.3.3电磁性能 (5)3.硬件 (5)3.1装置外观 (5)3.2外形尺寸 (6)3.3附件尺寸 (6)3.4电源及端口定义 (7)3.4.1电源定义 (7)3.4.2端口定义 (7)3.4.3开入开出定义 (8)1.概述1.1适用范围Atop SE5208通讯装置是采用32位嵌入式处理器、基于实时多任务嵌入式linux（Mips-Linux）开发，适用于各种电压等级电力自动化系统中的通讯处理设备。

SE5208通过串口或以太网与智能设备进行通讯，同时将采集到的数据通过以太网或串口等方式用约定的通讯协议传送到远方监控系统。

1.2功能特点1.2.1装置功能¾以通讯的方式采集各类智能设备的数据信息，如微机保护测控装置、电度表、仪表等。

¾可以多种通讯协议接入不同智能设备。

¾可实现远动功能，以调度规约与上级系统进行通讯。

¾与GPS配合可实现自动对全站装置对时。

¾可实时监视各设备的通信状态和报文。

¾可通过网络联机维护。

1.2.2装置特点¾采用先进的工业级高性能处理器IDT-266，电气隔离和电磁屏蔽设计符合国际标准，硬件系统具有极高的抗干扰能力和工作可靠性，功耗极低。

¾采用Linux系统，具有极好的可靠性及稳定性。

¾内嵌实时时钟和硬件看门狗。

¾标准19’的1U机箱规格，便于就地和组屏安装。

¾配置多种通讯端口，如RS232/RS422/485、以太网等端口，所有端口均内建光电隔离保护，并且可灵活配置多种通讯规约。

ABOX-700高端领域，颠覆传统的低功耗模式。

全面支持最新Intel 桌面酷睿i3/i5/i7多核桌面平台处理器，最高支持16GB DDR3笔记本内存。

整机采用无线缆设计，主板功能和内部布局完全根据高可靠应用需求而设计。

整机外观采用工业流线型设计，采用铝合金材质内部全封闭结构。

超大面积铝鳍片，配合热导管与PWM 辅助调速风扇的结合，提供更高效率更静音的散热方案，完美解决95W 发热功耗,使其承受严苛工业现场应用。

系列挑战第三代BOX嵌入式工控机型号ABOX-700BOX embedded computer它是一个模块它更是一台拥有强大心脏的工业级嵌入式工控机IT IS A MODULEBUT IT IS A POWERFUL HEART INDUSTRIAL EMBEDOEDCOMPUTER机构参数箱体结构铝型材箱体结构，具有良好的抗震性和抗冲击性表面处理硬质阳极氧化处理，抗刮擦安装方式嵌入式和VESA 壁挂式安装散热系统整机PWM 辅助风扇散热系统电源输入I3 60W/ I5 65W/ I7 95W 最大功耗重量总体尺寸298*205.5*82.5mm （宽高深） 颜色银色内存 最大容量32GB ，DDR3-1066/1333/1600支持网口 2*Intel PCI-E NICS WG82583V for 1000Mbps, 音频 Realtek ALC6625.1 channel HDA Codec,Support MIC/Line-out Ports USB5个端口个具有静USB2.0，4USB2.0/3.0兼容端口8KV 电保护串口 4RS232，2RS232/485选串口,个串口个可GPIO 3输入，3输出通道通道看门狗0~255编程设置秒可选配I /O 口132PCI PCIEx8支持PCIEx1功能1675104527mm 个位或1个插槽(卡,支持扩展卡最大尺寸为:.长*.宽*厚)DC 12V/19V 输入3.5kg RS485端口采用600W 浪涌保护和8KV 静电保护Rj45端口具有防雷,浪涌和15KV 静电保护环境参数工作温度-20℃~60℃存储温度-40℃~80℃相对湿度10~95%@ 40℃振动50~500Hz,1.5g,0.15mm 冲击10g(11ms)操作系统windows xp windows7 windows8 linux工程图（示例图）选型指南：例 ABOX-700-00-I3-4G -500扩展CPU 内存硬盘可选代号:C;L ;P ;E（C 、L 二选一, P 、E 二选一 ，00为不选）C :表示扩展4个RS232串口L :表示扩展4个千兆网口P :表示扩展1个PCI 32bit 插槽E:表示扩展1个PCI-E X8 插槽可选代号:G;I3;I5;I7（以Intel 3代处理器为主）G :表示奔腾双核处理器I3:表示I3双核4线程I5:表示I5四核4线程I7:表示I7四核8线程可选代号:2G ;4G;8G ;16G2G:表示2G DDR3 内存4G :表示4G DDR3 内存8G :表示8G DDR3 内存16G :表示16G DDR3 内存可选代号:500;1TB ;2TB 16G ;32G ;64G ;500:表示500G 机械硬盘1TB :表示1024G 机械硬盘2TB :表示2048G 机械硬盘16G :表示16G 固态硬盘32G :表示32G 固态硬盘64G :表示64G 固态硬盘ABOX-700---- 可选代号:7007:表示7系列嵌入式工控机7系列标准配置CPU :I 系列3代桌面处理器芯片组:B75平台显示： VGA HDMI 多模式双显异显网络：2个 82583v 千兆网卡音频：Realteak HD AudioUSB:4个USB3.0 5个USB2.0内置1个2.0串口：6个RS232（COM1~COM2支持RS485带光电隔离）GPIO :6通道PS/2:键盘接口扩展:1个MINI -PCIE 电源输入:DC12V 或19V。

基于APN/VPDN专网业务实现GPRS DTU无线数据传输方案1、前言利用GPRS无线传输技术，基于GPRS 网络，通过APN/VPDN专网业务，利用才茂通信DTU 无线传输终端设备，可以为电力、水利、热网、环保、交通等行业提供实时的数据传输、采集、发布、远程管理与控制、实现远程无线数据传输的完美解决方案。

2、关于GPRS、APN与VPDN2.1、GPRS（General Packet Radio Service）通用无线分组业务所谓GPRS，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP 连接。

GPRS充分利用共享无线信道，采用IP Over PPP实现数据终端的高速、远程接入。

作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术（2.5G），GPRS在许多方面都具有显著的优势。

GPRS有下列特点及优点：1）、可充分利用现有资源------中国移动全国范围的GSM电信网络，灵活、方便、快速、低建设成本地为用户数据终端提供远程接入网络的部署；2）、传输速率高，GPRS数据传输速度可达到57.6Kbps，最高可达到115Kbps—170Kbps，完全可以满足用户应用的需求，下一代GPRS业务的速度可以达到384Kbit/s；3）、接入时间短，GPRS接入等待时间短，可快速建立连接，平均为两秒；4）、提供实时在线功能“alwaysonline”，用户将始终处于连线和在线状态，这将使访问服务变得非常简单、快速；5）、资费便宜，计费合理：GPRS是按流量计费的，GPRS用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，用户可以一直在线，按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，用户即使挂在网上也是不收费的。

GPRS业务，具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点，在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势，特别适合于频发小数据量的实时传输,因而GPRS业务在某些行业上有特殊的应用。